專利名稱：水性驟冷介質(zhì)及其在對(duì)金屬基材進(jìn)行驟冷中的應(yīng)用的制作方法
水性驟冷介質(zhì)及其在對(duì)金屬基材進(jìn)行驟冷中的應(yīng)用
背景技術(shù)：
本發(fā)明涉及水性驟冷介質(zhì)，以及使用該水性驟冷介質(zhì)對(duì)金屬基材進(jìn)行驟冷的方法。熱處理金屬基材的各種方法是已知的，包括將金屬基材加熱到較高的溫度，然后 冷卻。冷卻步驟，在本領(lǐng)域中也稱為“驟冷”，通常通過將熱金屬基材浸沒到液體驟冷介質(zhì)如 驟冷浴中而快速地進(jìn)行并完成，所述驟冷介質(zhì)通常是水或油。
當(dāng)驟冷介質(zhì)僅僅是水時(shí)，發(fā)生金屬基材的非?？焖俚睦鋮s?？焖倮鋮s不適用于多 種鋼，這是因?yàn)榭焖倮鋮s往往產(chǎn)生過度的應(yīng)變，使鋼材彎曲和出現(xiàn)裂紋。當(dāng)驟冷介質(zhì)是烴類 油時(shí)，冷卻的速度較慢。這樣能使金屬基材具有一些所需的物理性質(zhì)，包括鋼的延展性。雖 然用油驟冷提供的較慢的冷卻速度可以防止或降低金屬基材中過度的應(yīng)變，但是，這種處 理經(jīng)常會(huì)帶來不利的副作用，使金屬基材不能得到充分的淬透(hardening)。各種水性介質(zhì)可用于對(duì)金屬基材進(jìn)行驟冷，包括一種或多種聚合物。例如，美國專 利第3，220，893號(hào)討論了一種驟冷介質(zhì)，該介質(zhì)包含具有氧乙烯基和高級(jí)氧化烯基團(tuán)的氧 化烯聚合物，這種介質(zhì)在驟冷過程中在金屬基材表面上形成所需的覆蓋層。涂布金屬的聚 合物層使得驟冷時(shí)間較短，從而導(dǎo)致金屬基材的內(nèi)部應(yīng)力最小化，金屬基材的形變最小，使 金屬基材具有均勻的淬透性(hardenability)。美國專利第3，902，929,4, 826，545號(hào)和RE 34119討論了含聚乙烯基吡咯烷酮的 水性驟冷介質(zhì)，美國專利第4，087，290號(hào)討論了一種水性驟冷介質(zhì)，該介質(zhì)包含水溶性聚 丙烯酸鹽，例如聚丙烯酸鈉，該介質(zhì)在驟冷操作的過程中形成包圍金屬基材的蒸氣覆蓋層。通常，基于水性聚合物的驟冷介質(zhì)包含大量聚合物，例如10-15重量％，在驟冷過 程中發(fā)生“拖帶(darg out)”，其中最初形成在金屬基材周圍的聚合物涂層被除去。當(dāng)發(fā)生 拖帶時(shí)，由于存在固體聚合物，驟冷介質(zhì)的粘度改變，從而需要附加步驟來清洗驟冷的金屬 基材以除去金屬基材上存在的任何固體聚合物。在本領(lǐng)域中需要的是能夠以類似于油基驟冷介質(zhì)的速率冷卻加熱的金屬基材的 驟冷介質(zhì)，所述油基驟冷介質(zhì)的速率介于油和水之間，同時(shí)又能實(shí)現(xiàn)最高程度的淬透，而不 會(huì)使金屬基材彎曲或產(chǎn)生裂紋。

發(fā)明內(nèi)容
一方面，本發(fā)明提供一種水性驟冷介質(zhì)，其包含非離子型水溶性或水分散性聚乙 烯基吡咯烷酮/聚乙烯基己內(nèi)酰胺共聚物；非離子型水溶性或水分散性聚合物，包括(a)取 代的噁唑啉聚合物，(b)聚(氧乙烯氧化烯)二醇聚合物或(c)聚乙烯基吡咯烷酮聚合物 中的一種或多種。另一方面，本發(fā)明提供用于熱處理金屬基材的水性驟冷介質(zhì)，其包含(i)通式I的 非離子型水溶性或水分散性的取代的乙烯基吡咯烷酮/乙烯基己內(nèi)酰胺共聚物，其中R、η 和m如文中所定義 (ii) 一種或多種選自下組的聚合物(a)通式II的非離子型水溶性或水分散性的
取代的噁唑啉聚合物，其中R1和P如文中所定義 (b)通式III的聚氧乙烯/聚氧化烯聚合物，其中R2、χ和y如文中所定義 或(c)通式IV的乙烯基吡咯烷酮聚合物，其中ζ如文中所定義。 另一方面，本發(fā)明提供對(duì)加熱的金屬基材進(jìn)行驟冷的方法，該方法包括用一種水 性驟冷介質(zhì)對(duì)加熱的金屬基材進(jìn)行驟冷，所述水性驟冷介質(zhì)包含非離子型水溶性或水分 散性聚乙烯基吡咯烷酮/聚乙烯基己內(nèi)酰胺共聚物；非離子型水溶性或水分散性聚合物，包括(a)取代的噁唑啉聚合物，(b)聚(氧乙烯氧化烯)二醇聚合物或(c)聚乙烯基吡咯 烷酮聚合物中的一種或多種。在另一方面，提供用于制備適用于金屬基材熱處理中的水性驟冷介質(zhì)的濃縮物， 其包含至少約5重量％的水性驟冷介質(zhì)的混合物。從下述發(fā)明詳述很容易了解本發(fā)明的其他方面和優(yōu)點(diǎn)。發(fā)明詳述本發(fā)明提供水性驟冷介質(zhì)，以及使用這些水性驟冷介質(zhì)對(duì)金屬基材進(jìn)行處理的方 法。本發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)將金屬基材加熱到較高的溫度時(shí)，文中所述的水性驟冷介質(zhì)可以 有效地使金屬基材驟冷，而金屬基材不會(huì)彎曲或產(chǎn)生裂紋。這些水性驟冷介質(zhì)對(duì)于緩慢冷 卻金屬基材也是有效的。水性驟冷介質(zhì)還具有較短的蒸氣相，以及在較高溫度更明顯的延 長的對(duì)流階段。此外，所用的水性驟冷介質(zhì)所需的廢水處理較少，更有利于環(huán)保。因此，本 文所述的水性驟冷介質(zhì)可用于工業(yè)中，例如汽車、航天、軸承工業(yè)、齒輪工業(yè)、以及為了獲得 某些特定的性質(zhì)而實(shí)行的金屬受控加熱和冷卻相關(guān)的工業(yè)，包括水性驟冷介質(zhì)不能使用或 不那么有效的工業(yè)。定義因此，本文中描述的方法和組合物可用于對(duì)加熱的金屬基材進(jìn)行驟冷。文中使用 的術(shù)語“金屬基材”指可以被加熱然后被冷卻的任何商品金屬基材。在一個(gè)實(shí)施方式中，所 述金屬基材僅含有一種金屬。在另一個(gè)實(shí)施方式中，所述金屬基材包含不止一種金屬，即金 屬合金。例如，金屬基材可包含以下所列中的一種或多種鐵、錳、銅、硅、硫、磷、鋁、鉻、鈷、 鈮、鉬、鎳、鈦、鎢、釩、鋯等。可用本發(fā)明所述的組合物處理的金屬的具體例子包括1982年 美國金屬學(xué)會(huì)發(fā)表的《熱處理指南》("The HeatTreater' s Guide"，American Society for Metals, 1982)中所述的那些金屬。文中所用的術(shù)語“烷基”指直鏈或支鏈飽和脂族烴基。在一個(gè)實(shí)施方式中，烷基具 有1到約10個(gè)碳原子(即。(2，03，(；，(5 (；，‘‘仏或；)。在另一個(gè)實(shí)施方式中，烷基 具有4到約10個(gè)碳原子(即C4，C5，C6，C7，C8，C9或C10)。在另一個(gè)實(shí)施方式中，烷基具有5 到約10個(gè)碳原子(即C5，C6，C7，C8，C9或C10)。文中所用的術(shù)語“環(huán)烷基”指環(huán)狀的飽和脂族烴基。在一個(gè)實(shí)施方式中，環(huán)烷基具 有4到約10個(gè)碳原子(即C4，C5，C6，C7，C8，C9或C10)。在另一個(gè)實(shí)施方式中，環(huán)烷基具有5 到約10個(gè)碳原子(即C5，C6，C7，C8，C9或C10)。文中所用的術(shù)語“烯基”指具有一個(gè)或多個(gè)碳碳雙鍵的直鏈或支鏈烷基。在一個(gè) 實(shí)施方式中，烯基具有2到約10個(gè)碳原子(即C2，C3，C4，C5 C6，C7，C8，C9或C10)。在另一個(gè) 實(shí)施方式中，烯基具有4到約10個(gè)碳原子(即(^(^，。(^，‘(；或；)。在另一個(gè)實(shí)施方 式中，烯基具有5到約10個(gè)碳原子(即C5，C6，C7，C8，(9或(1(1)。在另一個(gè)實(shí)施方式中，烯 基具有1或2個(gè)碳碳雙鍵。文中所用的術(shù)語“環(huán)烯基”指具有一個(gè)或多個(gè)碳碳雙鍵的環(huán)狀的脂族烴基。在一 個(gè)實(shí)施方式中，環(huán)烯基具有4到約10個(gè)碳原子(即‘‘‘‘‘仏或；)。在另一個(gè)實(shí) 施方式中，環(huán)烯基具有5到約10個(gè)碳原子(即C5，C6，C7，C8，C9或C10)。文中所用的術(shù)語“炔基”指具有一個(gè)或多個(gè)碳碳三鍵的直鏈或支鏈烷基。在一個(gè) 實(shí)施方式中，炔基具有2到約10個(gè)碳原子(即C2，C3，C4，C5 C6，C7，C8，C9或C10)。在另一個(gè)
10實(shí)施方式中，炔基具有4到約10個(gè)碳原子(即(^(^，。(^，‘(；或；)。在另一個(gè)實(shí)施方 式中，炔基具有5到約10個(gè)碳原子(即C5，C6，C7，C8，(9或(1(1)。在另一個(gè)實(shí)施方式中，炔 基具有1或2個(gè)碳碳三鍵。文中所用的術(shù)語“環(huán)炔基”指具有一個(gè)或多個(gè)碳碳三鍵的環(huán)狀的脂族烴基。在一 個(gè)實(shí)施方式中，環(huán)炔基具有8到約14個(gè)碳原子(即C8，C9，C10, Cn，C12，C13或C14)。在另一 個(gè)實(shí)施方式中，環(huán)炔基具有8到約10個(gè)碳原子(即C8，C9或C1(l)。術(shù)語〃取代的烷基〃、“取代的烯基〃、“取代的炔基〃、“取代的環(huán)烷基〃、“ 取代的環(huán)烯基"和"取代的環(huán)炔基"指分別具有一個(gè)或多個(gè)取代基的烷基、烯基、炔基、環(huán) 烷基、環(huán)烯基和環(huán)炔基，所述取代基包括但不限于氫、鹵素、CN、OH、N02、氨基、芳基、雜環(huán)基、 雜芳基、烷氧基、芳氧基、烷基羰基、烷基羧基、氨基和芳硫基。文中所用的術(shù)語“烷基羰基”指C(0)(烷基)，其中連接點(diǎn)是通過羰基部分的碳原 子，烷基可如上所述被取代。文中所用的術(shù)語“烷基羧基”指C (0)0 (烷基)，其中連接點(diǎn)是通過羧基部分的碳原 子，烷基可如上所述被取代。文中所用的術(shù)語“烷基氨基”和“氨基烷基”可互換使用，指仲胺或叔胺，其中連接 點(diǎn)是通過氮原子，烷基可如上所述被取代。烷基可以是相同或不同的。文中所用的術(shù)語“鹵素”指CI、Br、F或I。文中所用的術(shù)語“芳基”指例如約6-14個(gè)碳原子的芳族碳環(huán)體系，可包括單個(gè)芳 環(huán)或者多個(gè)稠合或連接在一起的芳環(huán)，其中稠合或連接的環(huán)的至少一部分形成共軛芳香體 系。芳基包括但不限于苯基、萘基、聯(lián)苯基、蒽基、四氫萘基、菲基、茚、苯并萘基和芴基。術(shù)語"取代的芳基"指被一個(gè)或多個(gè)取代基取代的芳基，所述取代基包括鹵 素、CN、OH、N02、氨基、烷基、環(huán)烷基、烯基、炔基、CfC3全氟烷基、CrC3全氟烷氧基、芳氧 基、包括-o-(c1-c1Q烷基)或-o-(c1-c1Q取代的烷基)的烷氧基、包括-co-^-q。烷基) 或-co- (crc10取代的烷基)的烷基羰基、包括-coo- (Ci-Ci。烷基)或-coo- (Ci-Ci。取代的烷 基)的烷基羧基、-C(NH2) zNH-SOfKfCi。烷基)、-SOfKf;取代的烷基)、-0-012-芳 基、烷基氨基、芳硫基、芳基或雜芳基，這些基團(tuán)可以被取代。較佳地，取代的芳基被1到約 4個(gè)取代基取代。文中所用的術(shù)語“雜環(huán)”或“雜環(huán)的”可互換使用，指穩(wěn)定的、飽和的或部分不飽和 的3-9元單環(huán)或多環(huán)雜環(huán)。雜環(huán)在其骨架中具有碳原子和一個(gè)或多個(gè)雜原子，所述雜原子 包括氮、氧和硫原子。在一個(gè)實(shí)施方式中，雜環(huán)在其環(huán)骨架中具有1到約4個(gè)雜原子。當(dāng)雜 環(huán)在其環(huán)骨架中包含氮或硫原子時(shí)，氮或硫原子可以被氧化。術(shù)語“雜環(huán)”或“雜環(huán)的”也 指其中雜環(huán)與約6-14個(gè)碳原子的芳環(huán)稠合的多環(huán)。雜環(huán)可以通過雜原子或碳原子與芳環(huán) 連接，前提是所得的雜環(huán)結(jié)構(gòu)具有化學(xué)穩(wěn)定性。在一個(gè)實(shí)施方式中，雜環(huán)包括具有1-5個(gè)環(huán) 的多環(huán)體系。各種雜環(huán)基在本領(lǐng)域是已知的，包括但不限于含氧環(huán)、含氮環(huán)、含硫環(huán)、含混合 雜原子環(huán)、含稠合雜原子環(huán)以及這些雜環(huán)的組合。雜環(huán)基的例子包括但不限于四氫呋喃 基、哌啶基、2-氧代哌啶基、吡咯烷基、嗎啉基、硫嗎啉基、硫嗎啉基亞砜、吡喃基、吡喃酮基、 二噁英基、哌嗪基、二硫酚基(dithiolyl)、噁硫酚基(oxathiolyl)、二噁唑基、噁噻唑基 (oxathiazolyl)、噁嗪基、噁噻嗪基(oxathiazinyl)、苯并吡喃基、苯并噁嗪基和咕噸基。
文中所用的術(shù)語“雜芳基”指穩(wěn)定的芳族5-14元單環(huán)或多環(huán)含雜原子的環(huán)。雜芳 基環(huán)在其骨架中具有碳原子和一個(gè)或多個(gè)雜原子，所述雜原子包括氮、氧和硫原子。在一個(gè) 實(shí)施方式中，雜芳基環(huán)在環(huán)骨架中具有1到約4個(gè)雜原子。當(dāng)雜芳基環(huán)在環(huán)骨架中包含氮 或硫原子時(shí)，所述氮或硫原子可以被氧化。術(shù)語“雜芳基”也指其中雜芳基環(huán)與芳環(huán)稠合的 多環(huán)雜芳基。雜芳基環(huán)可以通過雜原子或碳原子與芳環(huán)連接，前提是所得的雜環(huán)結(jié)構(gòu)具有 化學(xué)穩(wěn)定性。在一個(gè)實(shí)施方式中，雜芳基環(huán)包括具有1-5個(gè)環(huán)的多環(huán)體系。各種雜芳基在本領(lǐng)域是已知的，包括但不限于含氧環(huán)、含氮環(huán)、含硫環(huán)、含混合雜 原子環(huán)、含稠合雜原子環(huán)以及這些雜芳基的組合。雜芳基的例子包括但不限于呋喃基、
吡咯基、批唑基、咪唑基、三唑基、批啶基、噠嗪基、嘧啶基、批嗪基、三嗪基、氮雜革卓基、噻 吩基、二硫酚基、噁硫酚基、噁唑基、噻唑基、噁二唑基、噁三唑基、氧雜革基(ox印inyl)、硫 雜革基(thi印inyl)、二氮雜革基(diaz印inyl)、苯并呋喃基、苯并噻吩(thionapthene)、 吲哚基、氮茚基(benzazolyl)、嘌呤啶基(purindinyl)、吡喃并吡咯基、異吲唑基、吲哚 噁嗪基(indoxazinyl)、苯并噁唑基(benzoxazolyl)、喹啉基(quinolinyl)、異喹啉基 (isoquinolinyl)、苯并二氣麗基(benzodiazonyl)、蔡基口比唆基(napthylridinyl)、苯并 噻吩基、吡啶并吡啶基(pyridopyridinyl)、吖啶基、咔唑基和嘌呤基環(huán)。文中所用的術(shù)語"取代的雜環(huán)"和"取代的雜芳基"指具有一個(gè)或多個(gè)取代基 的雜環(huán)或雜芳基，所述取代基包括鹵素、cn、oh、NO2、氨基、烷基、環(huán)烷基、烯基、炔基、(^-(3全 氟烷基、(^-(3全氟烷氧基、芳氧基、包括- -(Ci-C^烷基)或- -(Ci-C^取代的烷基)的烷 氧基、包括-CO-^-Ci。烷基)或-CO-^-Ci。取代的烷基)的烷基羰基、包括-coo-(crc10 烷基)或-C00-(CrC1Q取代的烷基)的烷基羧基、-C(NH2) = N-0H、-SO^^-Qo烷 基)、-so2-(crcw取代的烷基)、-o-ch2-芳基、烷基氨基、芳硫基、芳基或雜芳基，這些基團(tuán) 可以任選地被取代。取代的雜環(huán)或雜芳基可具有1個(gè)、2個(gè)、3個(gè)或4個(gè)取代基。文中所用的術(shù)語“硫代芳基”指S(芳基)，其中連接點(diǎn)是通過硫原子，芳基可如上 所述被取代。文中所用的術(shù)語“烷氧基”指0(烷基)，其中連接點(diǎn)是通過氧原子，烷基可如 上所述被取代。文中所用的術(shù)語“氧芳基”指0(芳基)，其中連接點(diǎn)是通過氧原子，芳基可 如上所述被取代。文中所用的術(shù)語“硫代烷基”指S(烷基)，其中連接點(diǎn)是通過硫原子，芳 基可如上所述被取代。水性驟冷介質(zhì)本發(fā)明所述的水性驟冷介質(zhì)包含至少兩種組分，即組分(i)和組分(ii)。本發(fā)明 人發(fā)現(xiàn)，當(dāng)組分(ii)的量大于組分(i)的量時(shí)，該水性驟冷介質(zhì)可以有效地使金屬基材驟 冷，而不明顯增加冷卻速率。較佳地，兩種組分在驟冷介質(zhì)中的量應(yīng)能夠有效減小施加于金 屬基材的驟冷介質(zhì)的冷卻速率，即水性驟冷介質(zhì)包含能有效減小冷卻速率的量的組分(i) 和(ii)。在一個(gè)例子中，組分(i)與組分(ii)的比例約為90 10至10 90。在另一個(gè) 例子中，組分(i)與組分(ii)的比例約為80 20至20 80。在另一個(gè)例子中，組分⑴ 與組分(ii)的比例約為75 25至25 75。在另一個(gè)例子中，組分⑴與組分(ii)的比 例約為60 40至40 60。在另一個(gè)例子中，組分(i)與組分(ii)的比例約為75 25。A.第一組分⑴本文所述的水性驟冷介質(zhì)中的第一組分即組分(i)是非離子型、水溶性或水分散
12性聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)/聚乙烯基己內(nèi)酰胺(PVC)共聚物。文中所用的術(shù)語“水分散 性”指不能溶解在水中但是可以與水混合而在水中不聚集的化合物。文中所用的術(shù)語“水溶 性”指基本能溶于水中的化合物。較佳地，術(shù)語“水溶性”指能100%溶解在水中的化合物。在一個(gè)實(shí)施方式中，PVP/PVC共聚物符合通式I 其中，R是不會(huì)明顯改變PVP/PVC共聚物的非離子性、水溶性和水分散性特征的有 機(jī)基團(tuán)，n和m獨(dú)立的是整數(shù)。較佳地，n約為45-18，000，以及介于兩者之間的部分整數(shù)。 在一個(gè)實(shí)施方式中，n 是 45、50、100、500、1，000,1, 500,2, 000,2, 500,3, 000,3, 500,4, 000、 4，500,5, 000,5, 500,6, 000,6,500,7,000,7,500,8,000,8,500,9,000,9,500,10,000、 10，500,11,000,11,500,12,000,12,500,13,000,13,500,14,000,14,500,15,000,15,500、 16，000,16, 500,17, 000,17, 500 或 18，000。在另一個(gè)實(shí)施方式中，n 約為 1，000-17，000。 在另一個(gè)實(shí)施方式中，n約為3，000-15, 000。在另一個(gè)實(shí)施方式中，n約為5，000-13, 000。 在另一個(gè)實(shí)施方式中，n約為7，000-11, 000。在另一個(gè)實(shí)施方式中，n約為9，000-10, 000。 較佳地，m 約為 36-14，500。在一個(gè)實(shí)施方式中，n 是 36、50、100、500、1，000、1，500,2, 000、 2，500,3, 000,3, 500,4, 000,4, 500,5, 000,5, 500,6,000,6,500,7,000,7,500,8,000、 8，500,9,000,9,500,10,000,10,500,11, 000,11, 500,12, 000,12, 500,13, 000,13, 500、 14，000或14,500。在另一個(gè)實(shí)施方式中，m約為1,000-13，000。在另一個(gè)實(shí)施方式中，m 約為3，000-11，000。在另一個(gè)實(shí)施方式中，m約為5，000-9，000。在另一個(gè)實(shí)施方式中，m 約為 7，000-8, 000。文中所用的術(shù)語“有機(jī)基”指至少含有碳原子和氫原子的有機(jī)部分。各單元中的 R基可以相同或不同。在一個(gè)例子中，R是烷基、烯基或炔基，任選地在其烷基、烯基或炔基 的主鏈中包含一個(gè)或多個(gè)雜原子。在另一個(gè)例子中，R是OH、NH2、SH、C4-C10烷基、取代的 c4-c10烷基、c4-c1(1環(huán)烷基、取代的c4-c1(1環(huán)烷基、c4-c1(1環(huán)烯基、取代的c4-c1(1環(huán)烯基、c4-c1(1 環(huán)炔基、取代的c4-c1(1環(huán)炔基、c4-c10烷氧基、取代的c4-c1(1烷氧基、c4-c10氨基烷基、取代的 c4-c10氨基烷基、c4-c10硫代烷基、c4-c10取代的硫代烷基、硫代芳基、取代的硫代芳基、氧基 芳基(oxyaryl)、氧基(取代的芳基)、烷基羰基、取代的烷基羰基、烷基羧基或取代的烷基 羧基。PVP/PVC共聚物的分子量約為5，000-2，000，000。較佳地，PVP/PVC共聚物 的分子量約為50，000-1，000，000。在另一個(gè)例子中，PVP/PVC共聚物的分子量約為 50，000-390，000。在另一個(gè)例子中，PVP/PVC共聚物的分子量約為100，000-200，000。在 另一個(gè)例子中，PVP/PVC共聚物的分子量約為400，000。PVP/PVC共聚物還具有以下特征K
13值至少約為60、61、62、63、64、65、66、67、68、69至約70。文中所用的術(shù)語“K值”是本領(lǐng)域 中常用的，是表示分子量的函數(shù)，如“性能和工業(yè)化學(xué)參數(shù)指南(Performance &InduStrial Chemicals Reference Guide)，，，國際特品(International SpecialtyProducts) 2005年第 20頁中所描述的，該參考文獻(xiàn)的內(nèi)容通過引用結(jié)合于此。在一個(gè)例子中，PVP/PVC共聚物的 K值約為65。PVP/PVC共聚物的n和m的比例可在一定范圍內(nèi)變化。在一個(gè)例子中，該共聚物包 含約50-75 %的n和約25-50 %的m，前提是n和m之和為100 %。在另一個(gè)例子中，PVP/PVC 共聚物含有約75%的n和約25%的m。在另一個(gè)例子中，PVP/PVC共聚物含有約66. 6%的 n和約33. 3%的m。在另一個(gè)例子中，PVP/PVC共聚物含有約50%的n和約50%的m。B.第二組分(ii)水性驟冷介質(zhì)的第二組分是非離子型水溶性或水分散性聚合物。較佳地，第二組 分是取代的噁唑啉聚合物、聚(氧乙烯氧化烯)二醇聚合物或聚乙烯基吡咯烷酮聚合物。在一個(gè)實(shí)施方式中，水性驟冷介質(zhì)的第二組分是通式II的取代的噁唑啉聚合物 其中，R1是不會(huì)明顯改變?nèi)〈膰f唑啉聚合物的非離子性、水溶性和水分散性特 征的有機(jī)基團(tuán)，P是整數(shù)。在一個(gè)例子中，P是25-12，000的整數(shù)。在另一些實(shí)施方式中，p至 少是 50 ； 100 ；250 ；400 ；600 ；850 ； 1000 ；2000 ；3000 ；4000 ；5000 ；6000 ；7000 ；8000 ；9000 ； 10，000 ;11，000 ;11，900或它們之間的整數(shù)。各單元中R1可以相同或不同。在一個(gè)例子中， R1是芳基、被鹵素取代的芳基、C「C7烷基、或被鹵素取代的C「C7烷基。在另一個(gè)例子中，R1 是苯基或被鹵素取代的苯基。在另一個(gè)例子中，在至少約50%的單元中，R1是(^-(6烷基。噁唑啉聚合物的分子量通常約為5，000-1, 000, 000。在另一個(gè)例子中，噁唑啉聚 合物的分子量至少約為 25，000 ；50，000 ；75，000 ； 100，000 ； 150，000 ；200，000 ；250，000 ； 300，000 ；350, 000 ；400, 000 ；450, 000 ；至約500，000，或它們之間的任何值。在另一個(gè)例子 中，噁唑啉聚合物的分子量約為200，000-500，000。在另一個(gè)實(shí)施方式中，第二組分是通式III的聚氧乙烯/聚氧化烯聚合物 其中，R2是保持聚氧乙烯/聚氧化烯聚合物的水溶性的化學(xué)部分，x和y是整數(shù)，
前提是聚氧乙烯/聚氧化烯聚合物是水溶性的，聚氧乙烯/聚氧化烯聚合物的分子量至 少約為 1，000 ；25，000 ；50，000 ；75，000 ； 100，000 ； 150，000 ；200，000 ；250，000 ；300，000 ； 350，000 ；400, 000 ；450, 000 ；至約500，000，或它們之間的任何數(shù)值。較佳地，R2保持聚氧 乙烯/聚氧化烯聚合物在約70-180° F，包括至少80、90、100、110、120、130、140、150、160、 170或180，以及在它們之間的溫度的水溶性。在一個(gè)例子中，R2是烷基、取代的烷基、烯基、 取代的烯基、炔基或取代的炔基。在另一個(gè)例子中，R2是甲基或乙基。聚氧乙烯/聚氧化烯聚合物的單元，即x和y可相同或不同，可具有在一定范圍內(nèi) 變化的量。例如，x可以大于y，或者y可以大于X。較佳地，x約為10-5，000。在一個(gè)實(shí) 施方式中，x 約為 10、50、100、200、250、500、750、1，000,1, 500,2, 000,2, 500,3, 000,3, 500、 4，000、4，500或5，000，或它們之間的數(shù)值。在另一個(gè)實(shí)施方式中，x約為100-4，000。在 另一個(gè)實(shí)施方式中，x約為500-3,500。在另一個(gè)實(shí)施方式中，x約為500-3,500。在另一 個(gè)實(shí)施方式中，x約為750-3，000。在另一個(gè)實(shí)施方式中，x約為1，000-2, 500。較佳的是， y 約為 10-5，000。在一個(gè)實(shí)施方式中，y 約為 10、50、100、200、250、500、750、1，000,1, 500、 2，000,2, 500,3, 000,3, 500,4, 000,4, 500或5，000，或它們之間的數(shù)值。在另一個(gè)實(shí)施方式 中，y約為100-4,000。在另一個(gè)實(shí)施方式中，y約為500-3,500。在另一個(gè)實(shí)施方式中，y 約為500-3，500。在另一個(gè)實(shí)施方式中，y約為750-3,000。在另一個(gè)實(shí)施方式中，y約為 1，000-2，500。在一個(gè)例子中，聚氧乙烯/聚氧化烯聚合物的分子量至少約為1，000 ； 12, 000 ； 15，000 ；25，000 ；30，000 ；50，000 ；75，000 ；100，000 ；150，000 ；200，000 ；250，000 ；300，000 ； 350, 000 ；400, 000 ；450, 000 ；至約500，000，或它們之間的任何值。在另一個(gè)例子中，聚氧乙 烯/聚氧化烯的分子量約為5，000-100, 000。在另一個(gè)例子中，聚氧乙烯/聚氧化烯聚合物 的分子量約為300,000。在另一個(gè)實(shí)施方式中，第二組分是通式IV的乙烯基吡咯烷酮聚合物 其中，z是整數(shù)。較佳地，z約為40-32，000。在一個(gè)實(shí)施方式中，z約為100、1，000、 2，000,3, 000,4, 000,5, 000,6, 000,7, 000,8, 000,9, 000,10, 000,11, 000,12, 000,13, 000、 14，000,15,000,16,000,17,000,18,000,19,000,20,000,21,000,22,000,23,000,24,000、 25，000,26, 000,27, 000,28, 000,29, 000,30, 000,31, 000 或 32，000，或它們之間的任何值。 在另一個(gè)實(shí)施方式中，z約為1，000-30, 000。在另一個(gè)實(shí)施方式中，z約為3，000-28, 000。 在另一個(gè)實(shí)施方式中，z約為5，000-26, 000。在另一個(gè)實(shí)施方式中，z約為7，000-24, 000。 在另一個(gè)實(shí)施方式中，z約為9，000-22, 000。在另一個(gè)實(shí)施方式中，z約為11，000-20, 000。
—CH-~CH2在另一個(gè)實(shí)施方式中，z約為13，000-18, 000。在另一個(gè)實(shí)施方式中，z約為15，000-16, 000。較佳地，乙烯基吡咯烷酮聚合物的分子量至少約為5，000 ；50, 000 ； 100, 000 ； 250，000 ；500，000 ；750，000 ；1，000，000 ；1，500，000 ；2，000，000 ；2，500，000 ；3，000，000 至3，500，000，包括它們之間的數(shù)值。在一個(gè)例子中，乙烯基吡咯烷酮聚合物的分子量 至少約為 5，000 ;10，000 ;20，000 ;30，000 ;40，000 ;50，000 ;60，000 ;70，000 ;80，000 ； 90, 000至1，000，000，或它們之間的數(shù)值。在另一個(gè)例子中，乙烯基吡咯烷酮聚合 物的分子量約為50，000-360，000。在另一個(gè)例子中，乙烯基吡咯烷酮聚合物的分子 量約為400，000-500，000。在另一個(gè)例子中，乙烯基吡咯烷酮聚合物的分子量約為 100，000-200，000。還希望乙烯基吡咯烷酮聚合物具有約26-130的K值。在一個(gè)例子中，K值約為90。 在其它實(shí)施方式中，K值至少為30、40、50、60、70、80、90、100、110、120或它們之間的整數(shù)。C.驟冷介質(zhì)中的其它組分水性驟冷介質(zhì)還可包含一種或多種如下所述的其它組分。這些其它組分在介質(zhì)中 的含量通常超過上述組分(i)和(ii)的含量。在一個(gè)例子中，這些其它組分在介質(zhì)中的濃 度約為95-99. 95%，上述組分(i)和(ii)在介質(zhì)中的濃度約為0.05重量％至5重量％。 在另一個(gè)例子中，這些其它組分在介質(zhì)中的濃度約為98. 5-99. 95重量％，上述組分(i)和 (ii)在介質(zhì)中的濃度約為0. 05%至1.5%。在一個(gè)實(shí)施方式中，在水性驟冷介質(zhì)中存在的其它組分包括載劑。在一個(gè)例子中， 載劑是水。在驟冷介質(zhì)可包括載劑，這樣客戶在使用該產(chǎn)品時(shí)無需添加其它載劑?；蛘撸?驟冷介質(zhì)中存在足夠量的載劑，從而提供穩(wěn)定的溶液供客戶在使用前進(jìn)一步稀釋。也可以 在使用前由客戶向濃縮的驟冷介質(zhì)中添加載劑。但是，需要向組合物中加入更多的水，以確 保最終的驟冷介質(zhì)包含足量的水，以供客戶使用。水性驟冷介質(zhì)還可包含以下試劑中的一種或多種殺菌劑或殺生物劑、防腐劑、腐 蝕抑制劑(例如亞硝酸鈉、乙醇胺或胺皂)、緩沖劑、金屬減活化劑、染料、芳香劑、苛性試 劑、潤濕劑、掩蔽劑、殺真菌劑和消泡劑等。較佳地，這些其它組分包括腐蝕抑制劑和消泡 劑。這些組分在組合物中的含量約為0.05-10重量％。在一個(gè)例子中，這些組分在組合物 中的含量約為0. 05重量％、0. 1重量％、0. 5重量％、1重量％、1. 5重量％、2重量％、2. 5重 量％、3重量％、3. 5重量％、4重量％、4. 5重量％、5重量％、5. 5重量％、6重量％、6. 5重 量％、7重量％、7. 5重量％、8重量％、8. 5重量％、9重量％、9. 5重量％或10重量％，或它 們之間的部分百分?jǐn)?shù)。D. (i)和(ii)的組合的
具體實(shí)施例方式在一個(gè)例子中，水性驟冷介質(zhì)中組分(i)是分子量約為50，000-1, 000, 000的PVP/ PVC共聚物，組分(ii)是分子量約為50，000-500，000的噁唑啉聚合物，組分⑴和(ii)的 濃度約為0. 05重量％至5重量％。水性驟冷介質(zhì)還可以包含約0. 05-10重量％的添加劑， 包括但不限于腐蝕抑制劑和消泡劑。在另一個(gè)例子中，水性驟冷介質(zhì)中組分(i)是分子量約為100，000-200，000的 PVP/PVC共聚物，組分(ii)是分子量約為200，000-500，000的噁唑啉聚合物，組分(i)和 (ii)的濃度約為0. 05重量％至1. 5重量％。水性驟冷介質(zhì)還可以包含約0. 05-10重量％ 的添加劑，包括但不限于腐蝕抑制劑和消泡劑。
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在另一個(gè)例子中，水性驟冷介質(zhì)中組分(i)是分子量約為50，000-1, 000, 000的 PVP/PVC共聚物，組分(i)是分子量約為1，000-500，000的聚氧乙烯/聚氧化烯聚合物，組 分(i)和(ii)的濃度約為0.05重量％至5重量％。水性驟冷介質(zhì)還可以包含約0.05-10 重量％的添加劑，包括但不限于腐蝕抑制劑和消泡劑。在另一個(gè)例子中，水性驟冷介質(zhì)中組分(i)是分子量約為100，000-200，000的 PVP/PVC共聚物，組分(ii)是分子量約為5，000-100，000的聚氧乙烯/聚氧化烯聚合物，組 分(i)和(ii)的濃度約為0. 05重量％至1.5重量％。水性驟冷介質(zhì)還可以包含約0. 05-10 重量％的添加劑，包括但不限于腐蝕抑制劑和消泡劑。在另一個(gè)例子中，水性驟冷介質(zhì)中組分(i)是分子量約為50，000-1, 000, 000的 PVP/PVC共聚物，組分(ii)是分子量約為5，000-1，000，000的乙烯基吡咯烷酮聚合物，組分 (i)和(ii)的濃度約為0. 05重量％至5重量％。水性驟冷介質(zhì)還可以包含約0. 05-10重 量％的添加劑，包括但不限于腐蝕抑制劑和消泡劑。在另一個(gè)例子中，水性驟冷介質(zhì)中組分(i)是分子量約為100，000-200，000的 PVP/PVC共聚物，組分(ii)是分子量約為5，000-1，000，000的乙烯基吡咯烷酮聚合物，組分 ⑴和(ii)的濃度約為0. 05重量％至1. 5重量％。水性驟冷介質(zhì)還可以包含約0. 05-10 重量％的添加劑，包括但不限于腐蝕抑制劑和消泡劑。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，提供一種用于熱處理金屬基材的水性驟冷介質(zhì)，該介 質(zhì)包含通式I的非離子型、水溶性或水分散性的取代的乙烯基吡咯烷酮/乙烯基己內(nèi)酰胺 聚合物，其中R是不會(huì)明顯改變乙烯基吡咯烷酮/乙烯基己內(nèi)酰胺聚合物的非離子性、水溶 性和水分散性特征的有機(jī)基；n和m獨(dú)立地是整數(shù)，前提是取代的乙烯基吡咯烷酮/乙烯基 己內(nèi)酰胺聚合物的分子量約為5，000-1, 000, 000，K值約為60-70。取代的乙烯基吡咯烷酮/ 乙烯基己內(nèi)酰胺共聚物的乙烯基吡咯烷酮組分含量約為10-90摩爾％，取代的乙烯基吡咯 烷酮/乙烯基己內(nèi)酰胺共聚物的乙烯基己內(nèi)酰胺組分含量約為90-10摩爾％，所述乙烯基 吡咯烷酮和乙烯基己內(nèi)酰胺組分的總含量為100摩爾％。水性驟冷介質(zhì)還包含一種或多種 選自(a)、(b)或(c)的聚合物。聚合物(a)是通式II的非離子型水溶性或水分散性的取 代的噁唑啉聚合物，其中R1是不會(huì)明顯改變?nèi)〈膰f唑啉聚合物的非離子性、水溶性或水 分散性特征的有機(jī)基；P是整數(shù)，前提是噁唑啉聚合物的分子量約為50，000-1，000，000。聚 合物(b)是通式III的聚氧乙烯/聚氧化烯聚合物，其中R2是烷基、取代的烷基、烯基、取代 的烯基、炔基或取代的炔基；x和1是整數(shù)，前提是聚氧乙烯/聚氧化烯聚合物具有水溶性 且分子量約為1，000-500, 000。聚合物(c)是通式IV的乙烯基吡咯烷酮聚合物，其中z是 整數(shù)，前提是該乙烯基吡咯烷酮聚合物的分子量約為5，000-3，500，000，K值約為26-130。E.驟冷介質(zhì)的濃縮物本發(fā)明還提供包含上述第一組分和第二組分的濃縮物。本領(lǐng)域技術(shù)人員可利用該 濃縮物制備用于金屬基材熱處理的水性驟冷介質(zhì)。在一個(gè)例子中，該濃縮物包含水和至少 約5重量％的上述組分(i)和(ii)。在另一個(gè)例子中，該濃縮物包含水和約5-70重量％的 組分(i)和(ii)。在另一個(gè)例子中，該濃縮物包含約5-20%的上述組分(i)和(ii)。在一個(gè)實(shí)施方式中，提供一種濃縮物，該濃縮物包含分子量約為 50，000-1, 000, 000的乙烯基吡咯烷酮/乙烯基己內(nèi)酰胺共聚物和分子量約為 50，000-500, 000的噁唑啉聚合物，其中乙烯基吡咯烷酮/乙烯基己內(nèi)酰胺共聚物和噁唑啉聚合物在濃縮物中的濃度約為5-70%。在另一個(gè)實(shí)施方式中，提供一種濃縮物，該濃縮物包含分子量約為 100, 000-200, 000的乙烯基吡咯烷酮/乙烯基己內(nèi)酰胺共聚物和分子量約為 200, 000-500, 000的噁唑啉聚合物，其中乙烯基吡咯烷酮/乙烯基己內(nèi)酰胺共聚物和噁唑 啉聚合物在濃縮物中的濃度約為5-20%。在另一個(gè)實(shí)施方式中，提供一種濃縮物，該濃縮物包含分子量約為 50，000-1, 000, 000的乙烯基吡咯烷酮/乙烯基己內(nèi)酰胺共聚物和分子量約為 1，000-500, 000的聚氧乙烯/聚氧化烯共聚物，其中乙烯基吡咯烷酮/乙烯基己內(nèi)酰胺共聚 物和聚氧乙烯/聚氧化烯共聚物在濃縮物中的濃度約為5-70%。在另一個(gè)實(shí)施方式中，提供一種濃縮物，該濃縮物包含分子量約為 100, 000-200, 000的乙烯基吡咯烷酮/乙烯基己內(nèi)酰胺共聚物和分子量約為 5，000-100，000的聚氧乙烯/聚氧化烯共聚物，其中乙烯基吡咯烷酮/乙烯基己內(nèi)酰胺共聚 物和聚氧乙烯/聚氧化烯共聚物在濃縮物中的濃度約為5-20%。在另一個(gè)實(shí)施方式中，提供一種濃縮物，該濃縮物包含分子量約為 50，000-1, 000, 000的乙烯基吡咯烷酮/乙烯基己內(nèi)酰胺共聚物和分子量約為 5, 000-1, 000, 000的乙烯基吡咯烷酮聚合物，其中乙烯基吡咯烷酮/乙烯基己內(nèi)酰胺共聚 物和乙烯基吡咯烷酮聚合物在濃縮物中的濃度約為5-70%。在另一個(gè)實(shí)施方式中，提供一種濃縮物，該濃縮物包含分子量約為 100, 000-200, 000的乙烯基吡咯烷酮/乙烯基己內(nèi)酰胺共聚物和分子量約為 5, 000-1, 000, 000的乙烯基吡咯烷酮聚合物，其中乙烯基吡咯烷酮/乙烯基己內(nèi)酰胺共聚 物和乙烯基吡咯烷酮聚合物的濃度約為5-20%。在一個(gè)例子中，提供一種濃縮物，該濃縮物包含占混合物至少約5重量％的(i)， 即通式I的非離子型、水溶性或水分散性的取代的乙烯基吡咯烷酮/乙烯基己內(nèi)酰胺聚合 物，其中R是不會(huì)明顯改變乙烯基吡咯烷酮/乙烯基己內(nèi)酰胺聚合物的非離子性、水溶性和 水分散性特征的有機(jī)基，n和m獨(dú)立地是整數(shù)，前提是乙烯基吡咯烷酮/乙烯基己內(nèi)酰胺聚 合物的分子量約為5，000-1, 000, 000, K值約為60-70 ；其中乙烯基吡咯烷酮/乙烯基己內(nèi) 酰胺共聚物的乙烯基吡咯烷酮組分含量約為10-90摩爾％，乙烯基吡咯烷酮/乙烯基己內(nèi) 酰胺共聚物的乙烯基己內(nèi)酰胺組分含量約為90-10摩爾％，乙烯基吡咯烷酮和乙烯基己內(nèi) 酰胺組分的總含量為100摩爾％。該濃縮物還包含一種或多種選自(a)、(b)或(c)的聚 合物。聚合物(a)是通式II的非離子型水溶性或水分散性的取代的噁唑啉聚合物，其中 R1是不會(huì)明顯改變?nèi)〈膰f唑啉聚合物的非離子性、水溶性或水分散性特征的有機(jī)基；P是 整數(shù)，前提是噁唑啉聚合物的分子量約為50，000-1，000，000。聚合物(b)是通式III的聚 氧乙烯/聚氧化烯聚合物，其中R2是烷基、取代的烷基、烯基、取代的烯基、炔基或取代的炔 基；x和y是整數(shù)，前提是聚氧乙烯/聚氧化烯聚合物具有水溶性，并且聚氧乙烯/聚氧化 烯聚合物的分子量約為1，000-500，000。聚合物(c)是通式IV的乙烯基吡咯烷酮聚合物， 其中z是整數(shù)，前提是該乙烯基吡咯烷酮聚合物的分子量約為5，000-3, 500, 000, K值約為 26-130。F.實(shí)施例以下實(shí)施例僅僅是示例性的，并不旨在限制本發(fā)明。
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實(shí)施例1 使用水性驟冷介質(zhì)對(duì)金屬基材進(jìn)行驟冷制備十五種水性驟冷介質(zhì)(a)驟冷介質(zhì)1-5包含上述通式I的聚乙烯基吡咯烷酮/聚乙烯基己內(nèi)酰胺共聚 物和/或上述通式II的取代的噁唑啉聚合物的水溶液；(a)驟冷介質(zhì)6-10包含上述通式I的聚乙烯基吡咯烷酮/聚乙烯基己內(nèi)酰胺共聚 物和/或上述通式III的聚(氧乙烯_氧化烯)二醇的水溶液；以及(c)驟冷介質(zhì)11-15包含上述通式I的聚乙烯基吡咯烷酮/聚乙烯基己內(nèi)酰胺共 聚物和/或上述通式IV的聚乙烯基吡咯烷酮聚合物的水溶液。表I中列出了樣品濃度。為了確定冷卻時(shí)間，使用IVF Quenchotest(瑞典工藝設(shè)計(jì)研究協(xié)會(huì)(The Swedish Institute of Production Engineering Research))，包括 IVF 數(shù)據(jù)采集 / 記錄裝置、測試 探針、探針操作柄(probe handle)和加熱爐。測試探針(長度為600毫米，直徑為12. 5毫
米的Inconel 600探針，封入K型熱電偶-NiCr/NiAl-直徑為1. 5毫米)符合國際材料熱
處理聯(lián)盟(InternationalFederation for the Heat Treatment of Materials, IFHT)規(guī) 定的測試驟冷劑的規(guī)范。加熱爐恒溫器通過二極管整流控制向加熱爐提供的能量，在無需 受控氣氛的情況下操作。將加熱爐溫度調(diào)節(jié)到約1625° F(885°C)。在每次運(yùn)行中，將金屬基材加熱到約1571° F(855°C )到約1600° F(870°C )的溫 度，然后浸入到1.0千克保持在約100° F(40°C )的15份上述水性驟冷介質(zhì)中的一份中。 當(dāng)水性驟冷介質(zhì)的測試探針溫度達(dá)到約1562° F(849°C )時(shí)開始采集數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)采集約60 秒，即直到溫度達(dá)到約300° F。在數(shù)據(jù)收集后，利用收集的數(shù)據(jù)得到各種聚合物混合物的冷卻曲線。由測試樣品 從1562° F(849°C )冷卻到低于203° F(95°C )的冷卻曲線確定冷卻時(shí)間。得到的數(shù)據(jù)列于下表1中。表權(quán)利要求
一種對(duì)加熱的金屬基材進(jìn)行驟冷的方法，該方法包括用一種水性驟冷介質(zhì)對(duì)所述加熱的金屬基材進(jìn)行驟冷，所述水性驟冷介質(zhì)包含(i)非離子型水溶性或水分散性的聚乙烯基吡咯烷酮/聚乙烯基己內(nèi)酰胺共聚物；和(ii)非離子型水溶性或水分散性的聚合物，該聚合物包含一種或多種選自以下的聚合物(a)取代的噁唑啉聚合物；(b)聚(氧乙烯氧化烯)二醇聚合物；或(c)聚乙烯基吡咯烷酮聚合物。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述組分(i)符合通式I 式中R是不會(huì)明顯改變所述乙烯基吡咯烷酮/乙烯基己內(nèi)酰胺聚合物的非離子性、水溶性 和水分散性特征的有機(jī)基；η和m獨(dú)立地是整數(shù)，前提是所述組分(i)的聚合物的分子量約為5，000-2，000，000， K值約為60-70。
3.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，R是烷基、烯基或炔基，在所述烷基、烯 基、炔基的主鏈中包含一個(gè)或多個(gè)雜原子。
4.如權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述共聚物(i)包含約75%的 η和約25%的m。
5.如權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述聚乙烯基吡咯烷酮/聚乙烯 基己內(nèi)酰胺共聚物(i)的分子量約為50，000-1，000，000。
6.如權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述組分(ii)是所述取代的噁 唑啉聚合物(a)，其符合通式II 式中R1是不會(huì)明顯改變所述取代的噁唑啉聚合物(a)的非離子性、水溶性或水分散性特征的有機(jī)基；和P是整數(shù)，前提是所述噁唑啉聚合物(a)的分子量約為5，000-1, 000, 000。
7.如權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，R1是芳基、被鹵素取代的芳基、 C1-C7烷基、或被鹵素取代的C1-C7烷基。
8.如權(quán)利要求_6中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述噁唑啉聚合物(a)的分子量 約為 50, 000-500，000。
9.如權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述組分(ii)是所述聚氧乙烯 /聚氧化烯聚合物(b)，其符合通式III 式中R2是保持所述聚合物(b)的水溶性的化學(xué)部分；χ和y是整數(shù)，前提是所述聚合物(b)具有水溶性，所述聚氧乙烯/聚氧化烯聚合物的 分子量約為1，000-500, 000。
10.如權(quán)利要求1-5或9中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，R2是烷基、取代的烷基、烯 基、取代的烯基、炔基或取代的炔基。
11.如權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述組分(ii)是所述乙烯基吡 咯烷酮聚合物(c)，其符合通式IV 式中Z是整數(shù)，前提是所述乙烯基吡咯烷酮聚合物的分子量約為5，000至3，500，000，K值 約為 26-130。
12.如權(quán)利要求1-5或11中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述乙烯基吡咯烷酮聚合 物(c)的分子量約為5，000-1, 000, 000。
13.如權(quán)利要求1-12中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述組分(i)和組分(ii)在 所述水性驟冷介質(zhì)中的總濃度約為0. 05重量％至5重量％。
14.如權(quán)利要求1-13中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述方法還包含殺菌劑、防腐 齊U、腐蝕抑制劑、緩沖劑、金屬減活化劑和消泡劑中的一種或多種。
15.如權(quán)利要求1-14中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，組分⑴與組分(ii)的比例 約為 90 10 至 10 90。
16.一種用于熱處理金屬基材的水性驟冷介質(zhì)，其包含(i)通式I的非離子型水溶性或水分散性的取代的乙烯基吡咯烷酮/乙烯基己內(nèi)酰胺 聚合物 式中R是不會(huì)明顯改變所述乙烯基吡咯烷酮/乙烯基己內(nèi)酰胺聚合物的非離子性、水溶性 和水分散性特征的有機(jī)基；η和m獨(dú)立地是整數(shù)，前提是所述組分(i)的聚合物的分子量約為5，000-1，000，000， K值約為60-70 ；其中，所述乙烯基吡咯烷酮/乙烯基己內(nèi)酰胺共聚物的乙烯基吡咯烷酮組分含量約為 10-90摩爾％，所述共聚物的乙烯基己內(nèi)酰胺組分含量約為90-10摩爾％，所述乙烯基吡咯 烷酮和乙烯基己內(nèi)酰胺組分的總量為100摩爾％ ；(ii)一種或多種選自下組的聚合物(a)通式II的非離子型水溶性或水分散性的取代的噁唑啉聚合物 式中R1是不會(huì)明顯改變所述取代的噁唑啉聚合物的非離子性、水溶性或水分散性特征的有 機(jī)基；P是整數(shù)，前提是所述噁唑啉聚合物的分子量約為50，000-1, 000, 000 ；(b)通式III的聚氧乙烯/聚氧化烯聚合物 式中R2是烷基、取代的烷基、烯基、取代的烯基、炔基或取代的炔基；χ和y是整數(shù)，前提是所述聚合物(b)具有水溶性，所述聚氧乙烯/聚氧化烯聚合物的 分子量約為1，000-500, 000 ；(c)通式IV的乙烯基吡咯烷酮聚合物 式中Z是整數(shù)，前提是所述乙烯基吡咯烷酮聚合物的分子量約為5，000至3，500，000，K值 約為 26-130。
17.如權(quán)利要求16所述的驟冷介質(zhì)，其特征在于，組分⑴和組分(ii)在所述驟冷介 質(zhì)中的總濃度約為0. 05重量％至5重量所述乙烯基吡咯烷酮/乙烯基己內(nèi)酰胺聚合物 的分子量約為50，000-1, 000, 000 ；所述噁唑啉聚合物的分子量約為50，000-500, 000。
18.如權(quán)利要求16或17所述的驟冷介質(zhì)，其特征在于，組分⑴和組分(ii)在所述驟 冷介質(zhì)中的總濃度約為0. 05%至1. 5% ；所述乙烯基吡咯烷酮/乙烯基己內(nèi)酰胺聚合物的 分子量約為100，000-200, 000 ；所述噁唑啉聚合物的分子量約為200，000-500, 000。
19.如權(quán)利要求16所述的驟冷介質(zhì)，其特征在于，以所述驟冷介質(zhì)的總重量為基準(zhǔn)計(jì)， 組分(i)和組分(ii)在所述驟冷介質(zhì)中的總濃度約為0. 05重量％至5重量％ ；所述(a) 乙烯基吡咯烷酮/乙烯基己內(nèi)酰胺共聚物的分子量約為50，000-1, 000, 000 ；所述聚氧乙烯 /聚氧化烯聚合物的分子量約為1，000-500，000。
20.如權(quán)利要求16或19所述的驟冷介質(zhì)，其特征在于，組分⑴和組分(ii)在所 述驟冷介質(zhì)中的總濃度約為0. 05%至1.5% ；所述乙烯基吡咯烷酮/乙烯基己內(nèi)酰胺 共聚物的分子量約為100，000-200，000 ；所述聚氧乙烯/聚氧化烯聚合物的分子量約為 5，000-100，000。
21.如權(quán)利要求16所述的驟冷介質(zhì)，其特征在于，以所述驟冷介質(zhì)的總重量為基準(zhǔn)計(jì)， 組分(i)和組分(ii)在所述驟冷介質(zhì)中的總濃度約為0. 05重量％至5重量％ ；所述乙烯 基吡咯烷酮/乙烯基己內(nèi)酰胺共聚物的分子量約為50，000-1, 000, 000 ；所述乙烯基吡咯烷酮聚合物的分子量約為5，000-1, 000, 000。
22.如權(quán)利要求16或21所述的驟冷介質(zhì)，其特征在于，組分⑴和組分(ii)在 所述驟冷介質(zhì)中的總濃度約為0. 05%至1.5% ；所述乙烯基吡咯烷酮/乙烯基己內(nèi)酰 胺共聚物的分子量約為100，000-200，000;所述乙烯基吡咯烷酮聚合物的分子量約為 5，000-1，000，000。
23.一種用于制備適用于金屬基材熱處理的水性驟冷介質(zhì)的濃縮物，其包含至少約5 重量％的以下組分的混合物(i)通式I的非離子型水溶性或水分散性的取代的乙烯基吡咯烷酮/乙烯基己內(nèi)酰胺 聚合物 式中R是不會(huì)明顯改變所述乙烯基吡咯烷酮/乙烯基己內(nèi)酰胺聚合物的非離子性、水溶性 和水分散性特征的有機(jī)基；η和m獨(dú)立地是整數(shù)，前提是所述組分(i)的聚合物的分子量約為5，000-1，000，000， K值約為60-70 ；其中，所述乙烯基吡咯烷酮/乙烯基己內(nèi)酰胺共聚物的乙烯基吡咯烷酮組分含量約為 10-90摩爾％，所述共聚物的乙烯基己內(nèi)酰胺組分含量約為90-10摩爾％，所述乙烯基吡咯 烷酮和乙烯基己內(nèi)酰胺組分的總量為100摩爾％ ；(ii)一種或多種選自下組的聚合物(a)通式II的非離子型水溶性或水分散性的取代的噁唑啉聚合物 式中R1是不會(huì)明顯改變所述取代的噁唑啉聚合物的非離子性、水溶性或水分散性特征的有 機(jī)基；P是整數(shù)，前提是所述噁唑啉聚合物的分子量約為50，000-1, 000, 000 ；(b)通式III的聚氧乙烯/聚氧化烯聚合物 式中R2是烷基、取代的烷基、烯基、取代的烯基、炔基或取代的炔基； χ和y是整數(shù)，前提是所述聚合物(b)具有水溶性，所述聚氧乙烯/聚氧化烯聚合物的 分子量約為1，000-500, 000 ；(c)通式IV的乙烯基吡咯烷酮聚合物 式中Z是整數(shù)，前提是所述乙烯基吡咯烷酮聚合物的分子量約為5，000至3，500，000，K值 約為 26-130。
24.如權(quán)利要求23所述的濃縮物，其特征在于，組分(i)和組分(ii)的濃度約為5% 至70% ；所述乙烯基吡咯烷酮/乙烯基己內(nèi)酰胺共聚物的分子量約為50，000-1, 000, 000 ； 所述噁唑啉的分子量約為50，000-500, 000。
全文摘要
本發(fā)明提供一種用于使金屬基材驟冷的水性介質(zhì)，其包含(i)聚乙烯基吡咯烷酮/聚乙烯基己內(nèi)酰胺共聚物和(ii)一種或多種選自下組的第二聚合物(a)取代的噁唑啉聚合物，(b)聚(氧乙烯氧化烯)二醇或(c)聚乙烯基吡咯烷酮聚合物。驟冷浴能夠減小通過馬氏體溫度范圍的冷卻速率。本發(fā)明還提供使用這些驟冷介質(zhì)對(duì)金屬基材進(jìn)行驟冷的方法。
文檔編號(hào)C09K5/00GK101868512SQ200880117665
公開日2010年10月20日 申請(qǐng)日期2008年4月18日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月11日
發(fā)明者J·F·瓦科爾, L·古恩薩魯斯 申請(qǐng)人:好富頓技術(shù)股份有限公司